一项新的研究报告说，一种罕见的氦气同位素—氦-3，正从地核中泄漏出来。因为几乎所有的氦-3都来自于大爆炸，这种气体泄漏增加了地球在太阳星云内形成的证据，这一点长期以来一直存在争议。
氦-3已经在地球表面被测量到，数量相对较少。但是科学家们不知道有多少是来自于地核的泄漏，而不是其中间层，即地幔的泄漏。
3月28日发表在《地球化学、地球物理学、地球系统学》上的这项新研究将地核确定为地球上氦-3的一个主要来源。一些自然过程可以产生氦-3，例如氚的放射性衰变，但是氦-3主要是在星云中产生的--巨大的、旋转的气体和尘埃云，就像产生我们太阳系的那个云。由于氦是宇宙中最早产生的元素之一，大多数氦-3可以追溯到宇宙大爆炸时期。
随着一颗行星的成长，它从周围的环境中积累物质，所以它的成分反映了它形成的环境。为了在地核深处获得高浓度的氦-3，地球必须在一个不断演化的太阳星云内形成，而不是在其边缘或在其减弱阶段。
这项新研究为围绕地球形成之谜提供了进一步的线索，为我们的星球在太阳星云内形成的理论提供了更多的证据。
这项研究发表在AGU杂志《地球化学、地球物理学、地球系统学》上，该杂志发表了关于地球和行星过程的化学、物理学、地质学和生物学研究。
研究的主要作者、新墨西哥大学的地球物理学家 Peter Olson说：“每年大约有2000克氦-3从地球上泄漏出来，大约足够填满一个你办公桌大小的气球。这是大自然的一个奇迹，也是地球历史的一个线索，在地球内部仍有大量的这种同位素。”
研究人员在地球历史的两个关键阶段建立了氦的模型：早期形成，当时地球正在积累氦，而在月球形成之后，氦就消失了。证据表明，在地球历史的早期，大约40亿年前，有一个体积为地球三分之一的天体撞击了地球，那次撞击将重新熔化地球的地壳，使大部分氦气得以逸出。这些气体直到今天还在继续逃逸。
利用现代氦-3的泄漏率以及氦同位素行为的模型，研究人员估计在地核中存在着10太克到1 拍克的氦-3， Olson说这一巨大的数量表明地球是在太阳星云中形成的，在那里高浓度的气体将允许它在地球深处积累。
然而， Olson表示，未来的工作是寻找其他星云创造的气体，如氢，以类似于氦-3的速度和位置泄漏，这可能是地核作为来源的证据之一。他表示：“神秘的东西比确定的东西多得多。”